DE577338C

DE577338C - Process for the continuous distillation of tars, mineral oils, liquid cracking products, hydrogenation products and the like. like

Info

Publication number: DE577338C
Application number: DE1930577338D
Authority: DE
Inventors: Dr Ernst Hochschwender; Dr Erich Kranepuhl
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1930-12-07
Filing date: 1930-12-07
Publication date: 1933-05-29

Description

Verfahren zur kontinuierlichen Destillation von Teeren, Mineralölen, flüssigen Krackprodukten, Hydrierungsprodukten u. dgl.Process for the continuous distillation of tars, mineral oils, liquid cracking products, hydrogenation products and the like.

Die Behandlung von Teeren, Mineralölen usw. mit Wasserstoff unter Druck zwecks Gewinnung von wertvollen, insbesondere niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen führt sowohl hinsichtlich Ausbeute als auch Beschaffenheit der Produkte zu um so besseren Ergebnissen, je mehr die Arbeitsbedingungen den jeweils verwendeten Ausgangsstoffen angepaßt werden können. Besonders wichtig ist es, die Temperaturen so zu wählen, daß nicht leicht siedende Anteile zu Gasen aufgespalten werden, während andere Anteile des Ausgangsstoffes noch nicht umgewandelt sind. Durch die Behandlung der Ausgangsstoffe bei den für sie nicht günstigen Bedingungen können Umwandlungen erfolgen, die z. B. in der Siedekurve nicht ohne weiteres erkennbar sind, die aber bei der weiteren Behandlung sich nachteilig bemerkbar machen können, z. B. eine ungünstige Verschiebung des Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnisses, die beispielsweise durch entsprechende Anilinlöslichkeit erkennbar werden kann. Man hat deshalb schon vorgeschlagen, z. B. für die Herstellung von Benzin usw. Ausgangsstoffe mit engen Siedegrenzen zu behandeln. Die Herstellung derartiger Fraktionen erfordert oft mühevolle Destillationen, bei denen das Produkt vielfach nicht schonend genug behandelt wird, z. B. durch Überhitzung einzelner Anteile, durch Einfluß von z. B. sauerstoffhaltigen Gasen und dgl., wodurch Anteile gebildet werden können, die späterhin zu Polymerisationen und Niederschlägen an den Wandungen oder auf etwa verwendeten Katalysatoren führen können. Es ist daher für den günstigen Verlauf der Druckhydrierung von Bedeutung, daß die Ausgangsstoffe möglichst schonend in einem Arbeitsgang so zerlegt werden, daß die Fraktionen, die unter verschiedenen Bedingungen weiterbehandelt werden sollen, ohne schädliche Veränderung erhalten werden. The treatment of tars, mineral oils etc. with hydrogen under Pressure for the purpose of obtaining valuable, especially low-boiling, hydrocarbons leads to so much in terms of both yield and nature of the products Better results, the more the working conditions depend on the raw materials used can be customized. It is particularly important to choose the temperatures so that that not low-boiling parts are split into gases, while other parts of the starting material have not yet been converted. By treating the raw materials under conditions that are not favorable for them, conversions can take place, e.g. B. in the boiling curve are not readily recognizable, but in the further Treatment can have an adverse effect, e.g. B. an unfavorable shift the carbon-hydrogen ratio, for example by corresponding Aniline solubility can be seen. It has therefore already been proposed, for. B. for the production of gasoline, etc. starting materials with narrow boiling limits treat. The production of such fractions often requires laborious distillations, in which the product is often not treated gently enough, e.g. B. by Overheating of individual parts, due to the influence of z. B. oxygen-containing gases and the like., As a result of which fractions can be formed which later lead to polymerizations and precipitate on the walls or on any catalysts used can. It is therefore important for the favorable course of the pressure hydrogenation to that the starting materials are broken down as gently as possible in one operation, that the fractions which are to be treated further under different conditions, can be obtained without damaging change.

Es hat sich nun gezeigt, daß man die Zerlegung der zu destillierenden Teere, Mineralöle, flüssigen Krackprodukte, Hydrierungsprodukte u. dgl. in scharf begrenzte Fraktionen mit Vorteil in senkrechten, mit Zwischenböden versehenen und evtl. mit Füllkörpern gefüllten Kolonnen in der Weise vornimmt, daß aus deren höher gelegenen Teilen ein regelbarer Anteil des dort zurückfließenden Kondensats abgezweigt und einem tiefer gelegenen Kolonnenteil an einer Stelle zugeführt wird, die unterhalb der Abnahmestelle der hier zu gewinnenden Fraktion liegt, worauf das Rückflußkondensat, ohne mit der abzuziehenden Fraktion in direkte Berührung zu kommen, evtl. zusammen mit dem aus den tieferen Teilen der Kolonne aufsteigenden Frischgut, innerhalb der Kolonne so hoch geführt wird, daß zwischen seinem Übertritt in die Kolonne und der nun tiefer liegenden Abnahmestelle der aus diesem Kolonnenteil abzuziehenden Fraktion eine weitere Fraktionisierung stattfindet. It has now been shown that the decomposition of the to be distilled Tars, mineral oils, liquid cracking products, hydrogenation products and the like in pungent form limited fractions with advantage in vertical, with intermediate floors and possibly filled columns in such a way that from their higher located parts branched off a controllable proportion of the condensate flowing back there and is fed to a lower part of the column at a point which is below the take-off point of the fraction to be recovered here, whereupon the reflux condensate, without coming into direct contact with the fraction to be withdrawn, possibly together with the fresh material rising from the deeper parts of the column, within the Column is so high that between his passage into the column and the now deeper lying take-off point of the to be withdrawn from this column part Fraction a further fractionation takes place.

Die Temperatur des in den tiefer gelegenen Kolonnenteil zurückzuführenden Kondensats kann durch einen besonderen Dephlegmator eingestellt werden. Hierdurch wird die Temperatur des aus dem unteren Kolonnenteil auf steigenden Frischgutes so geregelt, daß keine schwer siedenden Bestandteile in die höheren Kolonnenteile gelangen. Durch besondere Regulierventile innerhalb der Leitung für das abgezweigte zurückfließende Kondensat wird dessen Menge, die bei bekannten Verfahren in der Regel von der Temperatur abhängt, unabhängig von dieser eingestellt und so eine weitgehende Beeinflussung der Fraktionierung erL möglicht. The temperature of the column to be returned to the lower part of the column Condensate can be adjusted by a special dephlegmator. Through this becomes the temperature of the fresh product rising from the lower part of the column regulated in such a way that no high-boiling components enter the higher parts of the column reach. Through special regulating valves within the line for the branched off backflowing condensate is its amount, which in known processes in the Usually depends on the temperature, regardless of this set and such a extensive influencing of the fractionation possible.

Der besondere Vorteil der neuen Arbeitsweise gegenüber den bisherigen Verfahren liegt in einer erheblichen Energieersparung bei gleichzeitiger Gewinnung scharf eingestellter Endfraktionen. Die Tatsache, daß durch zurückfließendes Kondensat die Fraktionierung erleichtert wird, ist bekannt. Man hat auch schon aus höher gelegenen Kolonnenteilen unter Umgehung der Abnahmestelle der gewünschten Fraktion nicht regelbar eingestelltes Kondensat in tiefer gelegene Kolonnenteile zurückgeführt, aus denen es dann zusammen mit dem Frischgut in den Teil der Kolonne eintrat, aus dem die gewünschte Endfraktion abgezweigt wurde. Da aber hierbei eine Berührung zwischen der abzuzweigenden Fraktion und dem von unten zutretenden, aus Rücklauf und Frischgut bestehenden Destillationsgut nicht vermieden, beide vielmehr in innige Berührung gebracht wurden, konnten auf diese Weise scharf ausdestillierte Endfraktionen nicht gewonnen werden. Außerdem mußte wie bei den älteren Verfahren auch hier auf das aus den höher gelegenen Kolonnenteilen zurückgeführte Kondensat mindestens die gleiche Energie aufgewandt werden wie für die abzuführende Fraktion. Im Gegensatz hierzu wird bei dem neuen Verfahren keine wesentliche Energiemenge für eine scharfe Fraktionierung des zurückzuführenden Kondensats aufgewandt, da die Abtrennung der letzten Reste der in der Endfraktion dieses Kolonnenteils nicht erwünschten Anteile zwischen der Übertrittsstefle des zurückgeführten Kondensats in die Kolonne und. der tiefer liegenden Abnahmestelle der Endfraktion durch die dort festgelegte Temperatur erzielt wird. The particular advantage of the new way of working compared to the previous one Process lies in a considerable saving of energy with simultaneous extraction sharp end fractions. The fact that by backflowing condensate fractionation is facilitated is known. You have also come from higher up Column sections cannot be regulated by bypassing the take-off point for the desired fraction adjusted condensate returned to lower-lying column parts, from which it then entered together with the fresh material in the part of the column from which the desired end fraction was diverted. But here there is a contact between the fraction to be diverted and that coming from below, from the return flow and fresh goods existing distillation material not avoided, rather both in intimate contact were brought, in this way sharply distilled end fractions could not be won. In addition, as with the older methods, the condensate returned from the higher parts of the column is at least the same Energy are used as for the fraction to be discharged. In contrast to this there is no significant amount of energy required for sharp fractionation in the new process of the condensate to be returned expended, since the separation of the last residues in the end fraction of this part of the column not desired proportions between the Transfer points of the returned condensate into the column and. the lower ones Take-off point of the final fraction is achieved by the temperature specified there.

Die der Destillation zu unterwerfenden Ausgangsstoffe, z. B. Rohöle, werden nach vorliegendem Verfahren in einem Arbeitsgang in mehrere Fraktionen, z. B. in Benzin, Mittelöl und Schweröl, zerlegt, und diese Produkte können dazu ganz oder teilweise unter verschiedenen Bedingungen der Druckhydrierung unterworfen werden. Man kann auf diese Weise auch flüssige Druckhydrierungsprodukte selbst, wie sie beim Arbeiten in flüssiger oder gasförmiger Phase erhalten werden, zerlegen und die erhaltenen Fraktionen evtl. einer weiteren Druckhydrierung unter Bedingungen, die dem Siedebereich und der Zusammensetzung der Fraktionen angepaßt sind, unterwerfen. Man kann beispielsweise aus einem der Druckhydrierung in der Gasphase unterworfenen Mittelöl eines Braunkohlenteers das Rohbenzin und ein scharf abgegrenztes Mittelöl in guter Ausbeute gewinnen, so daß bei weiterer Druckhydrierung nicht durch eine zu langgestreckte Siedekurve unnötige Verluste aus leichteren Anteilen oder durch Polymerisation höher siedender Anteile eine schädliche Beeinflussung etwa verwendeter Katalysatoren bei den für die Hauptmasse des Produktes günstigsten Arbeitstemperaturen, Partialdrucken, Strömungsgesckwindigkeften usw. hervorgerufen werden. Shnliches gilt auch für die Destillation von Rohbenzinen zwecks Gewinnung eines siedegerechten Motorbenzins und eines Schwerbenzins, das gegebenenfalls wieder der Druckhydrierung unterworfen werden kann. The starting materials to be subjected to distillation, e.g. B. Crude oils, are according to the present method in one operation in several fractions, z. B. in gasoline, medium oil and heavy oil, and these products can do this whole or partially subjected to pressure hydrogenation under various conditions. In this way, you can also use liquid pressure hydrogenation products like them obtained when working in the liquid or gaseous phase, decompose and the fractions obtained, possibly a further pressure hydrogenation under conditions, which are adapted to the boiling range and the composition of the fractions. For example, one can be subjected to pressure hydrogenation in the gas phase Medium oil of a brown coal tar, the raw gasoline and a sharply defined medium oil win in good yield, so that with further pressure hydrogenation not by a Too long boiling curve unnecessary losses from lighter fractions or through Polymerization of higher-boiling fractions has a detrimental effect on any used Catalysts at the most favorable working temperatures for the bulk of the product, Partial pressures, flow rates, etc. are caused. Like that also applies to the distillation of raw gasoline for the purpose of obtaining a boiling grade Motor gasoline and a heavy gasoline, which may be used again for pressure hydrogenation can be subjected.

Die nötige Wärme kann der Destillationskolonne durch überhitzten Wasserdampf zugeführt werden, soweit nicht schon infolge der Vonvärmung des Produktes, die beispielsweise in Röhrenerhitzern erfolgen kann, genügend Wärme vorhanden ist Der Wasserdampf kann im unteren Teil der Kolonne eingeführt werden. The necessary heat can be provided by overheating the distillation column Water vapor is supplied, unless it is already due to the warming up of the product, which can take place, for example, in tube heaters, sufficient heat is available The steam can be introduced in the lower part of the column.

Man kann zur genaueren Einstellung einzelner Fraktionen auch an anderen Stellen der Kolonne Zusatzdampf einführen. Die Überhitzung des Dampfes erfolgt vorteilhaft in Röhrenerhitzern.For a more precise setting of individual groups, you can also contact others Introduce additional steam into the column. The steam is advantageously overheated in tube heaters.

Man kann aber auch die Wärmezufuhr durch den Rückstand, der am Boden der Kolonne abgezogen, dann erhitzt und im Kreislauf an etwas höherer Stelle in diese zurückgeführt wird, bewirken. Auch hier verwendet man zur Erreichung der erforderlichen Temperatur zweck mäßig Röhrenerhitzer, durch die das Produkt am besten mit großer Geschwindigkeit hindurchgeführt wird. Vorteilhaft wird von Zeit zu Zeit oder kontinuierlich ein Teil dieses Kreislaufproduktes abgeführt. Die Wärme der aus den Kolonnen abziehenden Dämpfe kann zur Vorwärmung von Frischpródukt oder irgendwelchen anderen Stoffen ausgenutzt werden. But you can also use the heat supply through the residue that is on the ground withdrawn from the column, then heated and in the circuit at a slightly higher point in this is returned, cause. Again, one used to achieve the required Temperature expediently tube heater, through which the product is best with large Speed is passed through. It is advantageous from time to time or continuously part of this cycle product is discharged. The heat of the withdrawing from the columns Vapors can be used to preheat fresh product or any other material be exploited.

Um Druckschwankungen und Stockungen zu vermeiden und den glatten Verlauf der Destillation zu sichern, kann es vorteilhaft sein, zwischen den einzelnen Teilen der Apparatur durch Verbindungsleitungen Druckausgleich herbeizuführen. In order to avoid pressure fluctuations and blockages and the smooth To ensure the course of the distillation, it can be advantageous between the individual Divide the apparatus by connecting lines to bring about pressure equalization.

Das Verfahren sei an Hand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. The method is explained in more detail with reference to the accompanying drawing.

Das Destillationsgut, z. B. Schwelteer, Erdöl u. dgl., wird nach Vorwärmung in einem Röhrenerhitzer bei c in die Kolonne a eingeführt. Am Boden der Kolonne wird bei b Rückstand abgezogen, der zum Teil zwecks Zuführung der zum Abtreiben leichter Anteile aus den Ausgangsstoffen erforderlichen Wärme über Rohrenerhitzerl zur Kolonne zurückgeführt wird ; Gegebenenfalls kann die Wärme oder ein Teil derselben bei k und k' vermittels überhitzten Dampfes zugeführt werden. t, t'und t" sind Roste für Füllkörper. Die Zwischenböden bei o, p und q sind mit Überläufen versehen, auf denen kleine Hauben sitzen. Die auf den Zwischenböden sitzenden kleinen Schornsteine, die mit Dächern zum Schutze gegen zurückfließende Produkte versehen sind, dienen zum Durchgang der aufsteigenden dampfförmigen Produkte. s ist ein Zwischenboden ohne Überlauf und dient zur Abnahme der reinen Endfraktion bei e'. The material to be distilled, e.g. B. Schwelteer, petroleum and the like., Is after Preheating in one Tubular heater introduced into column a at c. At the bottom of the column, residue is drawn off at b, some of which is for the purpose of feeding the heat required to drive off light components from the starting materials is returned to the column via tubular heater; If necessary, the heat or a part of the same at k and k 'can be supplied by means of superheated steam. t, t 'and t "are grids for random packings. The intermediate floors at o, p and q are with Provided overflows on which small hoods sit. The ones sitting on the shelves small chimneys with roofs to protect against backflowing products are provided, serve for the passage of the ascending vaporous products. s is an intermediate floor without overflow and serves to remove the pure end fraction at e '.

Durch den Schornstein c' tritt das aus dem unteren Kolonnenteil hochsteigende Gut in den mittleren Teil der Kolonne ein. Durch Leitung d wird oberhalb des Schornsteins c' und der Abnahmestelle e', regelbar durch Regulierventil r, Kondensat abgezogen, unter Umgehung der bei e' abzuführenden Fraktion unterhalb des Zwischenbodens s in die Spitze des unteren Kolonnenteils wieder eingeführt, von wo es zusammen mit dem von unten aufsteigenden Frischgut durch den Schornstein c' hochgeführt wird; ohne mit der bei e' abzunehmenden Fraktion in direkte Berührung zu kommen. Die Temperatur und Zusammensetzung des Rückflußkondensats wird durch den Dephlegmator m, der mit Wasser beschickt wird, reguliert. f ist ein Dephlegmator für die bei e" die Kolonne verlassenden Dämpfe, g stellt ein Trennungsgefäß und lt einen Wasserabscheider dar. Durch die Pumpe i wird Kondensat auf die Kolonne zurückgepumpt.The rising from the lower part of the column emerges through the chimney c ' Well in the middle part of the column. Line d is above the chimney c 'and the tapping point e', controllable by regulating valve r, condensate drawn off, bypassing the fraction to be discharged at e 'below the intermediate floor s re-introduced into the top of the lower part of the column, from where it is together with the fresh material rising from below is led up through the chimney c '; without coming into direct contact with the fraction to be removed at e '. The temperature and composition of the reflux condensate is by the dephlegmator m, which is with Water is charged, regulated. f is a dephlegmator for the column at e " leaving vapors, g represents a separation vessel and lt represents a water separator. Condensate is pumped back to the column by pump i.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Process for the continuous distillation of Tars, mineral oils, liquid cracking products, pressure hydrogenation products and the like. in vertical, with intermediate floors and possibly filled with packing Columns from whose higher parts a part of the condensate flowing back there is branched off and fed to a lower part of the column at one point, which is below the collection point of the fraction to be won here, thereby characterized in that this branched off part of the reflux condensate can be regulated and after its re-entry nl the column in this, without the column to be withdrawn Fraction to come into direct contact, possibly together with that from the deeper Divide the column rising fresh material, is so high that between his Passes into the column and the now lower-lying take-off point from this Part of the column to be withdrawn fraction a further fractionation takes place.

2. The method according to claim I, characterized in that the distillation column all or part of the heat is supplied by superheated steam.

3. The method according to claim I and 2, characterized in that the Part or all of the heat is supplied through the residue or parts thereof, those outside the column, expediently in tubular heaters, to the required Brought to temperature and circulated.